Biomarkers

锌荟萃分析微量营养素强化锌强化 absorption

盆腔放疗可能导致肠道黏膜炎及菌群失调。ISME Communications上发表的一项最新研究，发现盆腔放疗可诱导小鼠肠道的形态变化（隐窝深度及绒毛长度增加）及肠道炎症应答，损伤肠道屏障，并可导致肠道菌群失调。值得注意的是，盆腔放疗诱导的肠道黏膜炎发生在肠道菌群失调之前。

盆腔放疗疾病 Biomarkers intestinal diseases Microbiome 研究论文

乳糜泻

乳糜泻诊断的潜在生物标志物

谷蛋白摄入被用于诊断乳糜泻，但诊断依赖于谷蛋白诱导的组织学变化。Gastroenterology上发表的一项随机双盲试验，14名通过活检样本确诊的乳糜泻患者每天分别摄入3g或10g谷蛋白，发现谷蛋白摄入可引起包括CD8+ T细胞、CD4+ T细胞、IL-2等多种标志物的变化，基于这些标志物，通过低剂量、短时长的谷蛋白摄入进行非侵入式的乳糜泻诊断成为可能。

乳糜泻 Celiac disease Gluten challenge Biomarkers T cells

生物标志物

Nature子刊：或可预测健康状态的肠道菌群健康指数

用肠道菌群作为标志物进行疾病检测，是菌群转化研究的热点之一。Nature Communications发表一项来自美国梅奥诊所的新研究，基于对4000多个人粪便宏基因组的整合分析和数学建模，构建了一个可用于独立预测健康状态的肠道菌群健康指数。这项研究进一步拓展了人们对于“健康的肠道菌群”的认知，或有转化应用潜力。

生物标志物 Biomarkers Genome informatics Microbiome 粪便宏基因组

个性化营养

Nature子刊：多因素机器学习模型预测餐后代谢反应

对食物的代谢反应可影响心血管代谢疾病的风险，但目前仍缺少大规模高分辨率的相关研究。《Nature Medicine》发表的一项最新研究，纳入了英国PREDICT1研究中的1002名健康受试者（包括几百名双胞胎），分析了他们的餐后代谢反应情况（甘油三酯、血糖、胰岛素），及其与膳食成分、日常饮食、用餐背景（之前的饮食、进餐顺序/时间、睡眠、运动等）、人体和临床生化指标、遗传、肠道菌群等因素的关系，并在一个独立的美国队列中进行了验证。该研究发现，遗传因素（基于SNP分析）对于餐后的代谢反应（特别是甘油三酯）似乎并没有起到主导作用，而一些可变因素（如用餐背景）的作用则比预期的要大。研究者使用机器学习开发了一个预测个体餐后反应的模型，在血糖和甘油三酯预测方面有相对较好的表现。这些发现对于进一步开发个体化的饮食营养干预策略有参考意义。

个性化营养 Biomarkers Diseases Endocrinology Health care

肺癌

国内团队：肠道微生物组特征或能预测早期肺癌

肠道菌群的改变涉及包括癌症在内的多种疾病。然而，肺癌的肠道菌群谱仍然很大程度上未知。来自中国科学院上海生物化学与细胞生物学研究所的季红斌、陈剑峰以及来自同济大学的张鹏研究团队在Gut Microbes发表最新研究，分析了早期肺癌患者和健康对照的肠道微生物群组成，发现并验证了13个可预测肺癌的高精度生物标记物。该研究揭示了肺癌患者的微生物群谱，建立了预测早期肺癌的特异性肠道微生物特征。

肺癌 Gut microbiota early-stage lung cancer Biomarkers noninvasive diagnosis

TMAO

菌群产物TMAO与炎症和心血管代谢风险相关

人群横断面研究。文章纳入1653名60-77岁的老年人，测定其血浆中TMAO相关浓度，探究其与炎症、心血管代谢生物标志物以及肠道菌群之间的关系。研究结果表明，1）血浆TMAO及其前体胰岛素、甘油三酯、胆固醇等心脏代谢标志物有关；2）TMAO与13中粪便菌群丰度显著相关，比如普雷沃氏菌（Prevotella）、光岗菌属（Mitsuokella）、梭杆菌属（Fusobacterium）、脱硫弧菌属（Desulfovibrio）、瘤胃球菌科（Ruminococcaceae）、毛螺菌科。且其与古细菌史密斯甲烷杆菌（M. smithii）呈负相关。因此，文章认为TMAO及其前体，以及产TMAO菌，参与影响机体炎症和心血管代谢风险。

TMAO 心血管代谢 TMAO choline carnitine

宏基因组分析工具

一个适用于cfDNA宏基因组测序降噪的R语言工具

无细胞DNA（cfDNA）是溶解在血液、尿液等生物流体中的一些DNA片段，这些片段可以来自于人体自身细胞或者共生的微生物。游离在细胞外的cfDNA可以很容易通过人体的组织或免疫屏障，显现于血液或尿液等生物流体中。cfDNA已经在临床上实现了无创产前诊断的应用。类似的，通过对cfDNA的检测也可以敏锐地获知人体内部细菌和病毒感染。cfDNA样本很容易受到污染或干扰，对背景信号的降噪要求很高。低生物量背景校正（LBBC）工具用流行的 R 语言写成，使用方便，值得一试。

宏基因组分析工具 Cell-free DNA metagenomics Biomarkers infectious disease

亚油酸

亚油酸 linoleic acid dietary polyunsaturated fatty acid Biomarkers mortality

结直肠癌

国内团队：来自粪菌的大肠癌生物标志物

结直肠癌（CRC）在世界范围内具有很高的发病率和死亡率，而非侵入性肠道微生物组（GM）生物标志物在CRC早期诊断中具有巨大潜力。然而，根据种族、饮食和生活环境的不同，GM生物标志物在不同地区的表现也存在显著差异。来自重庆军医大学附属第一医院的Peiwu Yu、香港城市大学的Shuaicheng Li以及来自华中科技大学的周可研究团队，最新发表在Gut Microbes的研究对中国重庆52例结直肠癌（CRC）患者和55名共同生活的健康家庭成员粪便进行宏基因组关联分析，发现22个微生物基因可作为CRC生物标志物。该方法对对来自香港和法国的队列同样适用。与以前的生物标志物相比，该研究报道的GM生物标志物增加了敏感性和适用性，显著促进了CRC的早期诊断。

结直肠癌 Biomarkers colorectal cancer Family cohort gut microbiome

鱼类摄入

鱼类摄入与心血管风险因素的关联

American Journal of Clinical Nutrition上发表的一项最新研究，对来自4个国家的近5000名受试者的横断面数据进行分析后发现，鱼类摄入与血压无显著关联，仅在日本人群中与BMI显著正相关。另外，氧化三甲胺及牛磺酸等被认为是与鱼类摄入相关的尿代谢产物，而在不同国家人群中，这些代谢产物与鱼类摄入的关联有所差异，与血压及BMI的关联也有所不同。

鱼类摄入 Biomarkers blood pressure body mass index Fish

生物标志物

膳食对体内碳氮稳定同位素比值的影响

本研究关注膳食对血浆、红细胞以及头发中碳氮稳定同位素比值的影响。研究结果发现，不同的膳食对体内的碳和氮的稳定同位素比率（CIR和NIR）影响不同，但是肉类膳食对两者均有提高作用。CIR和NIR可以随膳食动态变化，或许可以作为评价膳食的一种生物标志物，但是需要进一步的研究与明确。

生物标志物 stable isotopes Biomarkers food intake carbon isotope

肠道菌群多样性

Nature子刊：血液代谢组可预测人肠道菌群多样性

肠道菌群多样性 Biomarkers Microbial communities Data integration machine learning

柑橘摄入

利用生物标志物辅助测量食物摄入

自我报告的食物摄入数据会存在测量误差，而全部用生物标志物来衡量食物摄入成本会过高。The American Journal of Clinical Nutrition上发表的一项研究，建立了基于小样本生物标志物数据的校正模型。该模型可用来校正自我报告食物摄入中的测量误差。

柑橘摄入 Biomarkers calibration equations citrus measurement error

绿化

学校周围多点绿化，儿童更健康

本研究通过构建AL指数，综合评判儿童的健康水平，并将其与居住环境的绿化进行关联分析，最终发现学校周围距离400、800m有绿地的儿童AL指数更低，表明更加健康。提示城市的绿化建设对儿童健康的影响可能是潜在的，长期的。

绿化 Allostasis Biomarkers Neighbourhoods Urban health

先天性免疫反应

通过餐后血液转录组分析高脂饮食引起的先天性免疫应答

Journal of Nutritional Biochemistry上发表的一项最新研究，在受试者摄入高脂饮食期间，分析进食前后的血液转录组变化。血液中基因表达的动态时间变化表明，在多个时间点监测特定先天性免疫应答基因，可评估个体对高脂饮食诱发餐后炎症的反应。

先天性免疫反应 Biomarkers Blood transcriptome High-fat Inflammation

双向情感障碍

国内团队：双相情感障碍患者的肠道菌群变化

双相情感障碍（BD）伴随着认知与社交功能损伤，与残疾和自杀风险有关，在年轻人中高发。来自浙江大学医学院的团队在Advanced Science上发表的一项最新研究，分析对比了健康人与BD患者的肠道菌群多样性及组成差异，以及接受治疗前后患者的肠道菌群变化。

双向情感障碍 16S rRNA gene sequence Biomarkers bipolar disorder Gut microbiota

lung cancer

卡马替尼：肺癌靶向药耐药后的新希望

MET扩增的人群特征目前仍无共识，MET扩增与肿瘤的侵袭深度、转移潜能有关，提示不良预后，在有远处转移的肺腺癌中检出率高达12.8%，是原发和继发性耐药的重要原因。

lung cancer tyrosine kinase inhibitors Biomarkers

Alzheimer’s disease

菌群代谢产物TMAO升高与阿尔兹海默病有关

菌群代谢产物氧化三甲胺（TMAO）与一系列人类疾病状况相关。本研究纳入了410名参与者，发现中枢神经系统中TMAO的增加与阿尔兹海默病、神经退行性症状相关。该研究结果指示了肠道菌群在阿尔兹海默病症中的潜在作用，为进一步了解脑肠轴的作用机制提供了证据，值得参考。

Alzheimer’s disease amyloid Biomarkers Cerebrospinal fluid gut bacteria

随机森林机器学习

对人体菌群样本来源部位的分类准确度提高了35%

得益于一个新的随机森林分类器，在对来自于不同人体部位的菌群样本进行分类时的准确度提高了35%。对菌群大数据的机器学习和应用方兴未艾。

随机森林机器学习溯源 Biomarkers Generalized Local Learning human microbiome

饮食与健康

高质量饮食有益心血管代谢健康

以降压为主要目的的DASH饮食（中文又称“得舒饮食”），近年来被广泛认为是健康饮食，其主要原则是“多吃蔬菜、水果、全谷类和低脂食物；适量鱼、肉、家禽、坚果与豆类；限制高糖食物及饮料、红肉和添加脂肪”。Clinical Nutrition近期发表的研究显示，遵循DASH饮食的情况越好，心血管代谢指标也越好。

饮食与健康 dietary quality Inflammation Lipoproteins insulin resistance

牙周炎

西安交大李昂等：牙周炎即时检验的进展（综述）

牙周炎已成为全世界最普遍的慢性炎症性疾病之一，需要早期诊断和长期监测。然而，传统的临床诊断方法既复杂又昂贵，无法满足这些要求。最近，随着更多生物标志物和新技术的发展，已经开发了用于牙周炎诊断和监测的即时检验平台，易于操作，快速，低成本，非常适合牙周炎的高频诊断。本文总结了不同牙周炎阶段的现有生物标志物和最近开发的即时检验平台，讨论了现有的挑战和未来潜力，并为未来的即时检验提供了一些启发和指导。

牙周炎 Biomarkers chairside test lab-on-a-chip device paper-based test

优特克单抗

mBio：粪菌特征或可预测优特克单抗治疗克罗恩病的效果

靶向TNF-α的治疗常用于克罗恩病患者，但如何预测治疗的效果是个难题。利用治疗前的基础粪便菌群组成及多样性，构建随机森林模型，或可用于预测患者对优特克单抗治疗的应答。

优特克单抗克罗恩病生物标志物 IBD Stelara

代谢组学

TMM：利用代谢组学寻找药物成瘾的生物标志物

药物成瘾与癌症风险增加、心理并发症、心脏/肝脏/肺部疾病、感染相关，利用代谢组学鉴定与药物成瘾相关的生物标志物有助于监控及干预。

代谢组学靶向代谢组学非靶向代谢组学生物标志物药物成瘾

Biomarkers

人类早期发育：支气管肺发育不良的细胞和体液标记物

① 支气管肺发育不良（BPD）的发病机理是多因素的，BPD的临床表型有极大多变性；② 预测BPD变得困难，因其是临床操作定义的一种疾病，有许多临床表型和内型；③ 多年来研究的大多数生物标志物预测精度较低，目前也没有用于常规临床护理或有利于长期呼吸结果的预测；④ 作者综述了靶向细胞和体液生物标志物以及基于系统生物“组学”包括基因组和微生物组分析的新颖方法。

Biomarkers bronchopulmonary dysplasia Microbiome Pulmonary hypertension Systems biology

卡路里限制

JG：热量限制好处多多，是否助人抗衰老还需研究！

这是2015年发表的一项RCT研究结果，对照218名非肥胖者，明确了热量限制对各种代谢、心血管风险指标的改善作用，也指出对衰老相关指标的改善。很值得一读，特别推荐！

卡路里限制心血管疾病风险静息代谢率能量消耗 Biomarkers

Microbiology

肝硬化患者肠道菌群的变化

① 通过对比98名肝硬化患者和83名健康对照的肠道菌群构建肝硬化患者肠道菌群基因集，包含269万个基因，其中36.1%为首次发现；② 75245个基因在患者和健康对照的丰度不同，可分为66个代表细菌物种簇，在患者和健康组的富集分别为28和38个；③ 约54%肝硬化患者富集的菌种来自于口腔，暗示肝硬化患者口腔菌侵入到肠道的特征；④ 根据15个基因标记物定义了肝硬化“病人鉴别指数”，可以较高准确性区分肝硬化患者（AUC=0.918和0.838）。

Microbiology Biomarkers Genome informatics Stanley L Hazen W H Wilson Tang